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海上漂浮式光伏平台研究进展与关键技术

工程科学与技术 2025年

作者：王霄王树青宋宪仓王浩歌汪艳茹中国海洋大学工程学院中国海洋大学山东省海洋工程重点实验室

全球能源需求不断增加，传统化石能源储量有限且燃烧排放造成气候污染，发展可再生能源成为必然趋势。在过去的十年内，漂浮式光伏系统由于其更高的能源产量和发电效率得到迅猛发展。凭借更广阔的应用范围和更优质的太阳能资源，海上漂... 详细信息

全球能源需求不断增加，传统化石能源储量有限且燃烧排放造成气候污染，发展可再生能源成为必然趋势。在过去的十年内，漂浮式光伏系统由于其更高的能源产量和发电效率得到迅猛发展。凭借更广阔的应用范围和更优质的太阳能资源，海上漂浮式光伏展现出巨大的发展潜力。本文首先简要回顾了海上漂浮式光伏的发展现状，总结了全球典型的海上漂浮式光伏平台结构形式，分析了在复杂海洋环境下海上漂浮式光伏开发面临的挑战。进一步地，从模块化阵列耦合动力响应分析方法、柔性连接器与系泊系统设计、非均匀波浪场模拟，以及海上漂浮式光伏施工安装技术和运维监测技术等方面论述了海上漂浮式光伏平台相关技术问题。最后，对海上漂浮式光伏系统未来向深远海推进、降本增效、协同开发与融合技术等研究方向和发展策略进行了探讨。文章旨在为未来海上漂浮式光伏平台的设计和工程实践提供指导和参考。

关键词：漂浮式光伏系统发展现状关键技术未来发展趋势

欠驱动无人船路径跟踪:一种有限时间正切漂角视线制导方法

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控制与决策 2025年第1期40卷 187-195页

作者：王宁贾薇吴浩峻大连海事大学轮机工程学院大连市智能船舶绿色动力控制与测试重点实验室水路交通控制全国重点实验室

海洋环境复杂多变,为提升欠驱动无人船(underactuated marine vehicle, UMV)的自主航行与故障应对能力,提出基于有限时间正切漂角视线制导的指令滤波路径跟踪控制策略.在包括内部动力学未知、时变大漂角和执行器故障的复杂情况下,该策... 详细信息

海洋环境复杂多变,为提升欠驱动无人船(underactuated marine vehicle, UMV)的自主航行与故障应对能力,提出基于有限时间正切漂角视线制导的指令滤波路径跟踪控制策略.在包括内部动力学未知、时变大漂角和执行器故障的复杂情况下,该策略可使UMV在有限时间内遵循所需的路径.首先,构建有限时间漂角观测器,用于快速精准地估计时变大漂角;随后,引入有限时间正切漂角视线制导律,不仅能提升制导性能,还能有效避免因非光滑制导指令产生高频震荡导致UMV失稳;此外,通过采用有限时间指令滤波控制技术降低计算负担,并提出滤波补偿方案减少滤波误差;最后,基于径向基函数神经网络和有限时间理论,设计自适应有限时间容错路径跟踪控制器,使得UMV的纵向速度和艏向角跟踪误差在有限时间内能够收敛到原点附近的小邻域.仿真实验验证了所提出方案的有效性和优越性.

关键词：欠驱动无人船有限时间正切漂角视线制导指令滤波路径跟踪控制神经网络

织构化Ti-6Al-4V表面热氧化膜的制备及摩擦学性能

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材料工程 2025年

作者：王校益徐志彪陆浩文曾心怡谢森吴昊李卫五邑大学轨道交通学院广州航海学院智能制造学院广州航海学院船舶与海洋工程学院广东省高校海洋严酷环境使役材料与运维装备重点实验室岭南师范学院机电工程学院

采用激光加工技术在Ti-6Al-4V合金表面织构沟槽型微结构，利用热氧化技术在织构试样表面制备氧化膜。通过摩擦磨损实验，研究Ti-6Al-4V合金经不同表面技术处理后在室温干摩擦工况下的摩擦学性能。利用扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱仪(E... 详细信息

采用激光加工技术在Ti-6Al-4V合金表面织构沟槽型微结构，利用热氧化技术在织构试样表面制备氧化膜。通过摩擦磨损实验，研究Ti-6Al-4V合金经不同表面技术处理后在室温干摩擦工况下的摩擦学性能。利用扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱仪(EDS)、三维测量显微镜、显微维氏硬度仪等分析试样磨损实验前的表面形貌、截面形貌、元素分布、表面显微硬度以及磨损后的微观形貌、磨痕三维形貌等，揭示激光织构复合热氧化处理相较于单一激光织构或热氧化处理的优势以及减摩、抗磨作用机理。结果表明：激光织构复合热氧化试样相较于另两种单一处理试样的摩擦因数波动较小且稳定，当法向载荷为3 N时，与单一激光织构试样和单一热氧化试样相比磨损率分别下降66%，68%。当法向载荷增大到10 N时，与单一激光织构试样和热氧化试样相比磨损率分别下降27%，38%。且激光织构复合热氧化试样表面磨粒磨损现象消失，黏着磨损现象降低，可兼具单一激光织构试样捕获磨屑的能力和单一热氧化试样优异的承载能力，从而对基体形成多重保护机制，很好地提升干摩擦工况下Ti-6Al-4V合金表面的摩擦学性能。

关键词： Ti-6Al-4V 激光织构热氧化摩擦磨损磨损机制

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圆柱形冲箱的线性波生成理论

海洋工程 2025年

作者：张旭峰李雪艳隋钰程曲恒良贺铭鲁东大学山东省海上航天装备技术创新中心天津大学天津市港口与海洋工程重点实验室南京水利科学研究院港口航道泥沙工程交通行业重点实验室

虽然冲箱式造波机已广泛应用在许多实验室水池中，但至今仍缺乏精准的造波理论，即使是对于最基本的线性波。首先基于圆柱形冲箱浸没体积变化量与所生成线性波体积之间的实时守恒原理，推导出已知波要素和冲箱参数下的冲箱运动方程。同... 详细信息

虽然冲箱式造波机已广泛应用在许多实验室水池中，但至今仍缺乏精准的造波理论，即使是对于最基本的线性波。首先基于圆柱形冲箱浸没体积变化量与所生成线性波体积之间的实时守恒原理，推导出已知波要素和冲箱参数下的冲箱运动方程。同时，综合考虑冲箱最大排水量、冲箱表面与波面的相容性以及波浪理论的适用范围，提出了所生成线性波的波要素约束条件。随后，使用光滑粒子流体动力学方法建立了数值波浪水槽，通过模拟文献中的物理试验并对比数值结果与试验数据，验证了数值波浪水槽的有效性。最后，应用推导出的造波理论在数值波浪水槽中生成了线性波，并将波面、压强和流速的计算值与解析解进行了比较。良好的吻合情况证实了该造波理论的可靠性。

关键词：冲箱式造波机线性波造波理论光滑粒子流体动力学数值波浪水槽

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基于广义似然比的非圆信号频谱感知方法

电子科技大学学报 2025年

作者：赖华东罗朋徐今强刘洺辛广东海洋大学电子与信息工程学院广东省南海海洋牧场智能装备重点实验室广东省计算机控制与通信教学重点实验室

传统的频谱感知方案通常假设信号为圆信号，在非圆信号的信道环境下存在一定程度的性能损失。针对这一问题，提出了一种基于非圆信号的频谱感知方法。利用非圆信号的补偿协方差不为0的特征，在广义似然比的框架下推导了检验统计量。该... 详细信息

传统的频谱感知方案通常假设信号为圆信号，在非圆信号的信道环境下存在一定程度的性能损失。针对这一问题，提出了一种基于非圆信号的频谱感知方法。利用非圆信号的补偿协方差不为0的特征，在广义似然比的框架下推导了检验统计量。该方法能够充分利用非圆信号的完整二阶统计特性，并且无需预知主用户信号的先验知识以及背景噪声功率。另外，推导了零假设下所提方法的统计矩，并基于埃奇沃斯展开（edgeworth expansion, EE）定理得到所述方法的分布函数。在此基础上，进一步建立了判决门限的表达式。仿真结果表明，与现有的频谱感知方法相比，文中所提出的方法具有明显的性能提升。

关键词：频谱感知非圆信号广义似然比埃奇沃斯展开

甲壳类水产品致敏原及特异性免疫制品的研究进展

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食品工业科技 2025年第1期46卷 403-412页

作者：李梦思夏菲刘庆梅黄苏杰卢艺彬桓霏刘萌刘翼翔刘光明漳州职业技术学院食品工程学院福建漳州363000 集美大学海洋食品与生物工程学院福建省海洋功能食品工程技术研究中心厦门市海洋功能食品重点实验室福建厦门361021 厦门海洋职业技术学院福建厦门361100

甲壳类水产品是我国常见的致敏食物之一,除了规避致敏食物的摄入,目前仍无有效的根治方法。因此,致敏原的性质分析及防控技术方法的研究至关重要。本文针对甲壳类水产品致敏原,介绍了致敏原的免疫学特性与分子结构,归纳了致敏原的抗原表... 详细信息

甲壳类水产品是我国常见的致敏食物之一,除了规避致敏食物的摄入,目前仍无有效的根治方法。因此,致敏原的性质分析及防控技术方法的研究至关重要。本文针对甲壳类水产品致敏原,介绍了致敏原的免疫学特性与分子结构,归纳了致敏原的抗原表位,探讨了应用于致敏原特异性治疗的免疫制品,比较了不同免疫制品的作用机理及优缺点,可为研发水产品过敏的防控技术方法提供参考。

关键词：甲壳类水产品致敏原分子结构抗原表位特异性免疫制品

水下目标UPF联合拓展PCRLB的近似最优定位精度建模

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控制与决策 2025年第1期40卷 103-110页

作者：罗成名刘子卓窦子程费永帅梅宇航王彪江苏科技大学海洋学院河海大学江苏省输配电装备技术重点实验室

考虑到水下目标定位过程存在通信和采样中的不确定性,叠加含噪定位网络解算引入的额外误差,如何求解长航时水下目标定位误差方差下界用于评估定位性能至关重要.针对水下目标机动运行定位精度不稳定的问题,采用无迹粒子滤波和拓展后验克... 详细信息

考虑到水下目标定位过程存在通信和采样中的不确定性,叠加含噪定位网络解算引入的额外误差,如何求解长航时水下目标定位误差方差下界用于评估定位性能至关重要.针对水下目标机动运行定位精度不稳定的问题,采用无迹粒子滤波和拓展后验克拉美罗估计,开展水下目标长航时近似最优精度建模和评估.首先,考虑水下多参量非线性模型易引起滤波退化,采用无迹粒子滤波对水下目标状态进行估计;然后,利用泰勒级数展开求解水下目标预测状态的近似逼近;接着,将滤波估计得到的状态值与近似估计得到的期望和方差,集成到水下目标三维拓展后验克拉美罗估计中;最后,开展无迹卡尔曼滤波0阶～2阶、粒子滤波、最大最小粒子滤波、无迹粒子滤波0阶～2阶与理论最优估计值的比较,所提出模型长航时目标位置和速度近似后验克拉美罗估计值能够逼近理论值,可用于水下目标长航时定位性能分析.

关键词：水下目标无迹粒子滤波定位建模后验克拉美罗下界定位精度近似最优

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铜合金耐蚀性研究进展

功能材料 2025年

作者：章天锋徐杰凯刘克明南昌工程学院江西省精密驱动与控制重点实验室

铜合金因其优异的耐蚀性、导电性等被广泛应用于建筑、海洋及电力工程等领域。但随着应用场景的复杂化和影响因素的多元化,一些高新技术领域对铜合金的耐蚀性要求在不断提高。由此,分析了国内外铜合金耐蚀性研究现状,总结了铜合金耐蚀... 详细信息

铜合金因其优异的耐蚀性、导电性等被广泛应用于建筑、海洋及电力工程等领域。但随着应用场景的复杂化和影响因素的多元化,一些高新技术领域对铜合金的耐蚀性要求在不断提高。由此,分析了国内外铜合金耐蚀性研究现状,总结了铜合金耐蚀性提升的主要方法如表面处理、热处理和多元合金化等,重点分析了各方法对铜合金晶粒尺寸、腐蚀产物、相变及晶体缺陷等的影响及耐蚀性提升的作用机制,展望了铜合金耐蚀性研究的未来方向。

关键词：铜合金耐蚀性表面处理热处理合金化

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搭接式海上风机安装船的水动力分析

中国海洋大学学报（自然科学版） 2025年第1期55卷 166-174页

作者：章露达朱凯冯甲鑫鞠鹏李月萌张远茂赵鸿鸣史宏达冯亮中国海洋大学工程学院山东青岛266100 中交一航局第二工程有限公司山东青岛266100 中国海洋大学山东省海洋工程重点实验室山东青岛266100 青岛海洋科学与技术试点国家实验室山东青岛266237

针对目前海上风机运输安装风险较高、成本较大和安装周期较长的问题,本文主要研究了一种新型海上风电安装船的改造工艺及运动学、动力学特征。其中改造工艺主要针对半潜驳船进行改造,通过船艏安装“搭接装置”和导管架,并灵活调配船艉... 详细信息

针对目前海上风机运输安装风险较高、成本较大和安装周期较长的问题,本文主要研究了一种新型海上风电安装船的改造工艺及运动学、动力学特征。其中改造工艺主要针对半潜驳船进行改造,通过船艏安装“搭接装置”和导管架,并灵活调配船艉锚碇、压载水及系泊缆的方式,确保海上风机安装符合规范标准。本研究首先基于势流理论进行运动学和动力学的研究,采用水动力分析软件AQWA建立风电安装船的频域-时域模型。然后,通过峰值响应来验证数值模型的准确性,并为实海况作业提供试验数据。最后,采用AQWA软件对工作海域下不同影响因素进一步分析,探究风速、风浪流角度和波浪周期等参数对作业工况的运动学和动力学响应。研究结果表明,在中国近海海域的环境条件下,采用搭接安装方法时,船体的运动与动力响应幅值较小,适合风机安装,这也表明此种改造方法具有工程应用价值。进一步分析发现:船体的响应幅值受风速的影响较小;而风浪流角度会对安装船的响应幅值产生较大影响,即当迎浪方向幅值较小时,横浪与顺浪方向幅值较大;此外,随着波浪谱峰周期由6 s增大到10 s,其响应幅值也越来越大。因此,为确保工程作业的安全和效率,应尽量避免在横浪以及较大周期的海况下作业。

关键词：风电安装搭接装置响应幅值参数分析数值模拟